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Basic study on hot water disinfection method without using chemical pesticide for seeds of various crops

Research Project

Project/Area Number 19K05991
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39020:Crop production science-related
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

KANEKATSU Motoki  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60177508)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村田 和優  富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター農業研究所, 副主幹研究員 (80500793)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords種子温湯消毒 / 水稲 / 大麦 / 減農薬 / 病害防除 / 遺伝解析
Outline of Research at the Start

作物の病害は種子伝染性のものが少なくないので、種子消毒は重要な工程である。水稲種子の温湯消毒法は、60℃のお湯に種子を浸漬するだけの農薬を使用しないクリーンな技術である。我々は種籾の水分含量を10%未満に乾燥させると高温耐性が著しく向上し、多くの品種で防除効果の高い65℃以上の高温で消毒できることを見出した。この技術を用いれば、水稲以外の作物種にも、温湯消毒法を適用できる可能性がある。そこで本研究では、事前乾燥処理により水稲種子の高温耐性が強化される機構を解明し、さらに水稲以外の多様な作物の種子で防除効果の高い温湯消毒を実現するための研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

We have previously found that reducing the moisture content of the seed to less than 10% (pre-drying treatment) can enhance the tolerance to high temperature in the hot water disinfection of rice seeds without using pesticides. And then we have also established the method for treating rice seeds at high temperatures that are highly effective for pest control. To elucidate the mechanism by which this pre-drying treatment enhances high temperature tolerance, genetic analysis (QTL analysis) has been carried out. It was revealed that the gene involved in this mechanism is located on chromosome 1. The results also indicated that drying at 40-50°C for 12-24 hours is practical for pre-drying treatment conditions. Furthermore, the effect of pre-drying was also detected in barley seeds, suggesting that hot water disinfection can be an effective disinfection method in the malting process.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々が開発した「事前乾燥処理」を組み込んだ高温温湯消毒法は、防除効果が高く、農薬による種子消毒法に置き換わることができる優れた技術である。本研究では、事前乾燥処理による高温耐性強化機構に関する知見が得られ、生産現場で実用的な「事前乾燥処理法」も確立できた。さらに水稲以外の作物種の大麦でも事前乾燥処理の効果があることが示された。これにより、種子消毒においては農薬を大幅に削減でき、クリーンな農業の実現が可能になる。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Establishment of a Pre-Drying Methods for Hot Water Disinfection of Rice Seeds at a High Temperature2022

    • Author(s)
      柏木 めぐみ, 大石 千理, 村田 和優, 尾崎 秀宣, 山田 哲也, 金勝 一樹
    • Journal Title

      Japanese Journal of Crop Science

      Volume: 91 Issue: 2 Pages: 120-128

    • DOI

      10.1626/jcs.91.120

    • ISSN
      0011-1848, 1349-0990
    • Year and Date
      2022-04-05
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 事前乾燥処理により高温(65℃)で処理できる水稲種子温湯消毒法の開発2020

    • Author(s)
      金勝一樹
    • Journal Title

      農業

      Volume: 1667 Pages: 37-46

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 水稲種籾を65℃以上の高温域で温湯消毒するための事前乾燥処理法の確立2022

    • Author(s)
      柏木 めぐみ, 大石 千理, 村田 和優, 尾崎 秀宣, 山田 哲也, 金勝 一樹
    • Organizer
      日本作物学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノムワイド関連解析を用いた 温湯消毒法における水稲種子の 高温耐性に関与するQTLの探索2021

    • Author(s)
      山崎 若菜, Jae-Sung Lee, 桂 圭佑, 金勝 一樹
    • Organizer
      一般社団法人日本育種学会 第139回講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] 最新農業技術 作物「事前乾燥を組み合わせた65℃10分間温湯消毒法」14巻2022

    • Author(s)
      村田 和優
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      農文協
    • ISBN
      9784540210587
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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